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TRABAJO F ESTUDIO AC EN CABA ACUÁTICO Realizado por: Sara Mateo Toro Dirigido por: Dra. Ana Muñoz Juzado. De Deportiva Equina CEMEDE. Dra. Cristina Castejón Riber. de Córdoba. FIN DE GRADO EN VETERINARI CELEROMÉTRICO AL ALLOS EN TREADMI O A DIFERENTES ALTU DE AGUA epartamento de Medicina y Cirugía Animal. Cen Facultad de Veterinaria. Universidad de Córdoba . Centro de Medicina Deportiva Equina CEMED IA L PASO ILL URAS ntro de Medicina a. DE. Universidad

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TRABAJO FIN DE GRADO EN VETERINARIA

ESTUDIO ACELEROMÉTRICO EN CABALLOS EN

ACUÁTICO

Realizado por:

Sara Mateo Toro

Dirigido por:

Dra. Ana Muñoz Juzado. Departamento de Medicina y Cirugía Animal.

Deportiva Equina CEMEDE. Facultad de Veterinaria. Universidad de Córdoba

Dra. Cristina Castejón Riber. Centro de Medicina Deportiva Equina CEMEDE. Universidad

de Córdoba.

TRABAJO FIN DE GRADO EN VETERINARIA

ESTUDIO ACELEROMÉTRICO AL PASO EN CABALLOS EN TREADMILL

ACUÁTICO A DIFERENTES ALTURAS DE AGUA

Dra. Ana Muñoz Juzado. Departamento de Medicina y Cirugía Animal. Centro de Medicina

Deportiva Equina CEMEDE. Facultad de Veterinaria. Universidad de Córdoba

Dra. Cristina Castejón Riber. Centro de Medicina Deportiva Equina CEMEDE. Universidad

TRABAJO FIN DE GRADO EN VETERINARIA

AL PASO TREADMILL

DIFERENTES ALTURAS

Centro de Medicina

Deportiva Equina CEMEDE. Facultad de Veterinaria. Universidad de Córdoba.

Dra. Cristina Castejón Riber. Centro de Medicina Deportiva Equina CEMEDE. Universidad

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ÍNDICE

1. Introducción--------------------------------------- ----------------------------------------4

1.1. Generalidades sobre locomoción equina-----------------------------------------------------------------4

1.2. Acelerometría: definición y técnica ----------------------------------------------------------------------5

1.3. Estudios acelerométricos en el caballo-------------------------------------------------------------------6

1.4. Cambios biomecánicos en caballos ejercitados en cinta rodante acuática o treadmill acuático---

-----------------------------------------------------------------------------------------------------------------------9

2. Objetivos e hipótesis--------------------------------------------------------------------11

3. Material y métodos---------------------------------------------------------------------12

3.1. Caballos-------------------------------------------------------------------------------------------------------12

3.2. Ejercicio en treadmill acuático-----------------------------------------------------------------------------13

3.3. Registro y procesamiento de los parámetros acelerométricos-----------------------------------------17

3.4. Parámetros acelerométricos--------------------------------------------------------------------------------19

3.5. Estudio estadístico-------------------------------------------------------------------------------------------20

4. Resultados--------------------------------------------------------------------------------21

5. Discusión----------------------------------------------------------------------------------23

6. Conclusiones-----------------------------------------------------------------------------29

7. Resumen----------------------------------------------------------------------------------30

8. Summary---------------------------------------------------------------------------------32

9. Bibliografía--------------------------------------- ----------------------------------------34

10. Agradecimientos------------------------------------------------------------------------39

11. Listado de tablas, figuras y fotografías---------------------------------------------40

11.1. Listado de tablas-------------------------------------------------------------------------------------------40

11.2. Listado de figuras------------------------------------------------------------------------------------------40

11.3. Listado de fotografías-------- ---------------------------------------------------------------------------41

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1. INTRODUCCIÓN

1.1. Generalidades sobre locomoción equina

La investigación sobre los diversos aspectos de la locomoción equina ha sido y

sigue siendo muy relevante en fisiología del ejercicio y medicina deportiva. La

locomoción es un condicionante importante del rendimiento del caballo de deporte,

modifica el gasto energético (Minetti et al., 1999), determina la técnica del atleta en

disciplinas como salto de obstáculos (Santamaría et al., 2004) o doma clásica (Barrey

et al., 2002; Byström et al., 2010) y varía en respuesta al entrenamiento (Cano et al.,

2000; Ferrari et al., 2009).

Por otro lado, las cojeras o claudicaciones son la causa más importante de

pérdida de días de entrenamiento, pérdida de rendimiento y retirada precoz de la vida

competitiva en el atleta equino (Dyson, 2000; Murray et al., 2006). El estudio

biomecánico permite evaluar factores de riesgo para la aparición de lesiones músculo-

esqueléticas, como son: las características de las pistas de entrenamiento y

competición (Thomason y Peterson, 2008; Setterbo et al., 2009), el tipo de herrado

(Weishaupt et al., 2013) y la influencia del jinete (Martin et al., 2016).

La locomoción equina o biomecánica, se ha dividido tradicionalmente en dos

grandes métodos complementarios de investigación del cuerpo en movimiento: la

cinética y la cinemática. La cinética o dinamia estudia la causa del movimiento, que

puede explicarse a partir de la fuerza aplicada al cuerpo, su distribución de masa y sus

dimensiones. La cinética, por tanto, depende de las fuerzas, energía y trabajo, que

están relacionadas con algunos parámetros cinemáticos, como la aceleración y la

velocidad. Por otro lado, la cinemática evalúa los cambios en la posición de los

diversos segmentos corporales durante un tiempo concreto. Estos movimientos se

describen cuantitativamente a través del tiempo, velocidad, desplazamiento y

aceleración (Barrey, 1999; 2014; Clayton et al., 2011; Nauwelaerts et al., 2015).

El aire se define como un movimiento automático, rítmico, complejo y

altamente coordinado de los miembros y del cuerpo entero del animal, que resulta en

movimientos progresivos (Barrey, 2014). El aire se clasifica según el número de

impactos del casco en el suelo, durante un ciclo de locomoción o tranco: aires de dos,

tres y cuatro impactos, como trote, canter y galope. Un ciclo completo de locomoción

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o tranco incluye una fase de apoyo (cuando el miembro está en contacto con el suelo),

una fase de oscilación o balanceo (cuando el miembro no está en contacto con el

suelo) y una fase de suspensión (cuando ninguno de los miembros está en contacto o

apoyado en el suelo). Por tanto, la duración del tranco resulta de la suma de las fases

de apoyo y de suspensión. La frecuencia de tranco corresponde al número de trancos

por unidad de tiempo, siendo la inversa de la duración del tranco (Barrey, 1999; 2014).

1.2. Acelerometría: definición y técnica

La acelerometría es un método de estudio cinético, que cuantifica la

aceleración. Es decir, mide el cambio instantáneo de velocidad producido mediante la

aplicación de una fuerza sobre el suelo a igual duración (Barrey y Galloux, 1997;

Leleu et al., 2002; Thomsen et al., 2010; López-Sanromán et al., 2012; 2015). Las

mediciones de aceleración se realizan utilizando pequeños sensores o acelerómetros,

que se adhieren firmemente al segmento del cuerpo en estudio. Los sensores están

compuestos de una pequeña masa suspendida, que produce una señal proporcional a la

aceleración. Un cambio repentino de velocidad puede originar una aceleración o

desaceleración, aunque el desplazamiento sea pequeño. El vector de aceleración es

proporcional a la fuerza resultante aplicada al centro de gravedad del cuerpo, y su

medición brinda un modo conveniente de estudiar la cinética de un cuerpo en

movimiento (Barrey et al., 1995; Barrey y Galloux, 1997; Leleu et al., 2002).

Para analizar la locomoción de un caballo, es recomendable que el

acelerómetro se coloque lo más cerca posible del centro de gravedad del cuerpo, el

cual se sitúa en la zona esternal (Barrey et al., 1995; Leleu et al., 2004), (Figura 1), si

bien algunos autores lo han colocado en la región sacra para caracterizar mejor la

aceleración en el tercio posterior (López-Sanromán et al., 2012).

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Figura 1. Posición del transductor y orientación de los acelerómetros (Imagen

tomada de Leleu et al., 2004)

El sistema de análisis del tranco consiste en un transductor acelerométrico

fijado en el esternón y conectado a un registrador de datos. La parte caudal del

esternón, entre los músculos pectorales ascendentes izquierdo y derecho, a nivel de la

circunferencia de la cincha, proporciona buena estabilidad al transductor y está

próximo al centro de gravedad del caballo (Barrey et al., 1995; Leleu et al., 2002;

2004).

El transductor acelerométrico contiene 2 o 3 acelerómetros ortogonales de

medición de la aceleración a lo largo de los tres ejes corporales del caballo,

dorsoventral, longitudinal y lateral, respectivamente. El registrador de datos, por su

parte, recoge la información de manera continua durante el ejercicio o test y al final de

éste se transfiere toda la información a un ordenador para su análisis mediante un

software científico, obteniendo las variables dinámicas del tranco (Barrey et al., 1995).

1.3. Estudios acelerométricos en el caballo

Se han llevado a cabo descripciones biomecánicas mediante acelerometría en

caballos Standardbred al trote (Barrey et al., 1995; Leleu et al., 2002; 2004; 2005),

Pura Sangre Inglés (PSI) de carreras (Barrey et al., 2001), en caballos de salto (Barrey

y Galloux, 1997), y se han comparado las características cinemáticas de diversas razas

utilizadas para doma clásica, incluyendo al caballo Pura Raza Española (PRE) (Barrey

et al., 2002). Además, la acelerometría se ha utilizado para comparar entre caballos

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sanos y con cojera o ataxia (Weishaupt et al., 2001; Strobach et al., 2006; Ishihara et

al., 2009; López-Sanromán et al., 2012; 2015). También se ha analizado la relación

entre los resultados de la acelerometría y la valoración clínica de caballos con cojera

(Thomsen et al., 2010)

En caballos trotones Standardbred en pista, se llevó a cabo un estudio

acelerométrico a tres intensidades de ejercicio diferentes: 400 m/min (2500 m), 600

m/min (1250 m) y a la velocidad máxima individual (Barrey et al., 1995). Esta

investigación trató de correlacionar las características locomotoras determinadas

mediante acelerometría con el rendimiento durante la temporada deportiva.

Observaron que la simetría y la regularidad no estuvieron relacionadas con el

rendimiento de los caballos en competición. La simetría refleja la similitud entre los

patrones de aceleración de los diagonales izquierdo y derecho, mientras que la

regularidad evalúa la similitud entre los patrones de aceleración de los diversos

trancos. Los autores explicaron este resultado en base a la gran disparidad de datos

individuales en los animales estudiados, atribuida a patologías músculo-esqueléticas

leves o subclínicas o a la lateralidad del tranco. Los resultados más interesantes

aportados por este estudio (Barrey et al., 1995), y corroborados por investigaciones

posteriores del mismo grupo de autores (Leleu et al., 2002; 2004; 2005) fueron que un

caballo trotón, con un rendimiento óptimo, debía tener una alta velocidad máxima,

mantenida con una gran frecuencia de tranco, superior a 2,4 trancos/s. De hecho, los

caballos con un rendimiento superior se caracterizaron por una velocidad máxima más

alta, frecuencia de tranco mayor, una contribución superior de la frecuencia de tranco a

la velocidad y una longitud de tranco más larga (Barrey et al., 1995).

En caballos PSI de carreras, también se ha evaluado la relación entre

locomoción y rendimiento en las carreras. Barrey et al. (2001) estudiaron 30 caballos

PSI durante una sesión de entrenamiento. El test consistió en un calentamiento al trote

y al canter durante 10 minutos. A continuación, se incrementó la velocidad al galope

en una pista de tierra de 1942 m de largo, con la velocidad máxima en los últimos 800

m. Esta investigación concluyó que la mayoría de las variables están linealmente

relacionadas con la velocidad al galope (frecuencia de tranco, longitud de tranco y el

tiempo entre la fase de apoyo medio del miembro pelviano al que va y el miembro

torácico contralateral). La longitud del tranco se encontró negativamente relacionada

con el rendimiento, mientras que la frecuencia de tranco estuvo positivamente

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relacionada. Esto se interpretó como que el incremento de longitud del tranco se

producía por un alargamiento de la diagonal y de la fase de suspensión, como

previamente habían descrito Ishii et al. (1989).

Barrey et al. (2001), además, describieron que, los caballos en distancias cortas

(<1400 m) tienen una duración de apoyo o contacto con el suelo mayor, pero una

frecuencia de tranco menor, al contrario de lo demostrado antes para caballos sobre

distancias superiores (Hellander et al., 1983). Este resultado se justificó porque la

duración de la fase de suspensión al galope decrece a velocidades superiores de 13-14

m/s (Hellander et al., 1983; Barrey et al., 2001).

También se han realizado estudios acelerométricos en caballos de salto, con el

objetivo de analizar los picos de aceleración dorsoventral, frecuencia y longitud de

tranco, para poder comparar y especialmente, mejorar las técnicas de salto. De este

modo, Barrey y Galloux (1997) publicaron resultados de acelerometría en caballos

durante 14 obstáculos, observando grandes diferencias individuales en la habilidad y

técnica del binomio salto/jinete. El tipo de obstáculo fue un determinante significativo

de la aceleración de los miembros pelvianos en el momento del despegue y del pico de

aceleración en el apoyo o aterrizaje. Se observó que los caballos con una técnica de

salto mala, en comparación con los más exitosos, presentaban un pico de aceleración

mayor de los miembros torácicos en el despegue, un valor del ratio de aceleración

entre miembros torácicos/miembros pelvianos superior y una frecuencia de tranco más

grande en la aproximación al obstáculo (Barrey y Galloux, 1997). El derribo de un

obstáculo se asoció con un pico de aceleración en el despegue muy reducido, junto un

cociente de aceleración miembros torácicos/miembros pelvianos elevado (Barrey y

Galloux, 1997).

En el año 2002, Barrey et al., compararon las variables acelerométricas en

relación a su potencial para doma clásica en caballos de diferentes razas: caballos de

silla alemanes, franceses y PRE. Este estudio demostró que los caballos franceses

tenían una potencia de propulsión baja y una frecuencia de tranco elevada. Por el

contrario, los caballos PRE mostraron baja regularidad, y un menor desplazamiento

(en cm) y potencia de desplazamiento dorsoventral que las otras dos razas (Barrey et

al., 2002). Según estos datos, la acelerometría puede ayudar a detectar el potencial

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técnico de caballos de diferentes razas para disciplinas con una base técnica

importante, como salto o doma clásica.

En estos últimos años, la acelerometría se ha utilizado para el diagnóstico de

cojeras, y en función de la intensidad clínica del animal. Thomsen et al. (2010),

analizaron la relación entre los parámetros acelerométricos (valoración objetiva) con la

puntuación de cojera realizada por dos veterinarios clínicos especialistas, según los

criterios establecidos por la AAEP (American Association of EquinePractitioners), en

caballos con cojera inducida mediante una inyección de suero salino fisiológico en la

articulación interfalangiana. Estos autores encontraron una elevada correlación entre

los parámetros acelerométricos y la graduación clínica (Thomsen et al., 2010).

Finalmente, se ha sugerido que la acelerometría podría ser útil para valorar de

forma cuantitativa y objetiva el grado de ataxia en patologías neurológicas, como se ha

realizado en seres humanos con síndrome de Parkinson (Godinho et al., 2016),

esclerosis múltiple (Sola-Valls et al., 2015), parexia tras accidentes cardiovasculares

(Urbin et al., 2015), distrofias musculares (Davidson et al., 2015), entre otras muchas

aplicaciones. En el caballo, se ha estudiado mediante acelerometría la ataxia inducida

farmacológicamente por sedantes (López-Sanromán et al., 2012; 2015). Estas

investigaciones confirmaron que, al igual que en seres humanos, la acelerometría tiene

un uso futuro potencial muy importante para cuantificar ataxia, ya que se observó que,

la administración de sedantes alteraba de forma significativa los parámetros

acelerométricos.

1.4. Cambios biomecánicos en caballos ejercitados en cinta rodante acuática o

treadmill acuático

Tras una lesión músculo-esquelética, la recuperación funcional es esencial para

un atleta, para mejorar la reparación de los tejidos y devolver la funcionalidad de la

zona dañada. Uno procedimiento de recuperación es el ejercicio controlado. La

movilización tras una lesión aumenta la circulación sanguínea y linfática, mejora la

nutrición del tejido y la eliminación de sustancias de desecho. Adicionalmente, las

tensiones que se producen en el tejido con el movimiento, estimulan su reparación y

permiten que las fibras musculares, tendinosas y/o ligamentosas o el tejido articular

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(fundamentalmente cartílago) cicatricen de una forma organizada (Goff y Stubbs,

2007; McGowan et al., 2016).

La hidroterapia es la utilización terapéutica del agua. La hidroterapia, en forma

de ejercicio en agua, es una opción de tratamiento prescrita de forma habitual en

personas con lesiones músculo-esqueléticas, o con patologías que cursan con

alteraciones compensatorias o dolorosas de la marcha (Hurley, 1997; Lu et al., 2015).

El ejercicio en agua constituye un método efectivo para incrementar la movilidad

articular y la actividad muscular, mejorar los patrones locomotores fisiológicos, y

limitar la incidencia de lesiones músculo-esqueléticas secundarias a una patología

articular primaria (Prins y Cutner, 1999). Se ha visto que personas con osteoartritis en

la parte distal de las extremidades, experimentan una mejoría muy relevante del apoyo

del miembro y del rango de movimiento articular, junto con una reducción

significativa de la severidad de los déficits de equilibrio y del control motor tras el

ejercicio acuático (Miyoshi et al., 2004). Además, se produce una disminución de los

déficits propioceptivos y de las características biomecánicas anormales asociadas a la

osteoartritis (Messier et al., 2000; Bartels et al., 2016).

Hasta este momento, no se ha demostrado que el ejercicio acuático tenga los

mismos efectos beneficiosos en caballos con lesiones músculo-esqueléticas, si bien se

suele realizar una extrapolación de los resultados obtenidos en ratas y seres humanos

(King, 2016). No obstante, sí se ha confirmado que el ejercicio acuático en treadmill

mejora la estabilidad postural en caballos con osteoartritis inducida en el carpo (King

et al., 2013). Bajo este punto de vista, en los últimos años, se han llevado a cabo

diversas investigaciones para evaluar los cambios locomotores que el caballo sano

experimenta durante un ejercicio en treadmill o cinta rodante acuática.

De este modo, el primer estudio fue llevado por Scott et al. (2010), quienes

analizaron los cambios en los parámetros cinemáticos básicos del tranco, frecuencia y

longitud de tranco, en caballos al paso, durante un ejercicio a cinta rodante, con agua a

tres alturas diferentes: articulación interfalangiana proximal, carpo y codo.

Encontraron que, el agua a nivel del carpo y del codo originaba una menor frecuencia

de tranco, en comparación con el agua a nivel del menudillo.

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Posteriormente, Méndez-Angulo et al., (2011) evaluaron el grado de flexión,

extensión y movimiento articular de las articulaciones de la parte distal de los

miembros en caballos con agua a diferentes niveles: control, sin agua; con el agua

hasta la articulación metacarpofalangiana, hasta el tarso y hasta la babilla. Se observó

que el rango de movimiento de todas las articulares fue superior cuando el caballo era

ejercitado al paso con agua, independientemente de la altura, y en comparación con

ausencia de agua. El mayor rango de movimiento de la articulación del carpo se

detectó con el agua a nivel del tarso. El rango de movimiento de la articulación del

tarso fue máximo con el agua a nivel de la babilla. Los mayores rangos de movimiento

para las articulaciones metacarpofalangiana y metatarsofalangiana se encontraron con

el agua a nivel de la articulación metacarpofalangiana y tarsal. Además, conforme la

profundidad del agua aumentaba, la duración de las fases de apoyo y de suspensión

decreció y aumentó de forma respectiva (Méndez-Angulo et al., 2013).

También se ha investigado el efecto del ejercicio en treadmill acuático sobre la

cinemática del dorso en caballos (Mooij et al., 2013). Se encontró que, el ejercicio con

agua a nivel del carpo y por encima de dicha zona (codo y hombro), incrementaba la

rotación axial. Por el contrario, el desplazamiento lateral fue inferior durante el

ejercicio a niveles de agua superior al carpo. La flexión pélvica fue superior en agua

en comparación con el control, sin agua (Mooij et al., 2013).

El último trabajo sobre este tema fue publicado en el año 2015, basado en la

cinemática toracolumbar (Nankervis et al., 2015). El agua a mayor altura potenció la

extensión torácica y la flexión toracolumbar.

2. OBJETIVOS E HIPÓTESIS

Como se ha comentado en el apartado anterior, el ejercicio en agua en una

cinta rodante acuática o treadmill acuático, se ha convertido en una modalidad de

terapia física muy útil para la rehabilitación de las lesiones músculo-esqueléticas en el

caballo de deporte. Otras posibles utilidades son ayuda a la pérdida de peso en

animales obesos, particularmente si tienen enfermedades articulares y mejoría de la

propiocepción en caballos con patologías neurológicas.

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En la actualidad, la adaptación locomotora a este tipo de ejercicio ha sido

escasamente documentada en la literatura científica. Se han determinado los

parámetros cinemáticos básicos (frecuencia y longitud de tranco), la flexión, extensión

y rango de movimiento de las articulaciones de la parte distal de los miembros (Scott

et al., 2010; Méndez-Angulo et al., 2013) y los movimientos del dorso (Nankervis et

al., 2015).

Por todo ello, el OBJETIVO DE ESTA INVESTIGACIÓN es la descripción

biomecánica del caballo al paso en treadmill acuático, con diferentes alturas de agua,

utilizando acelerometría. Se trata del paso inicial para poder aplicar la hidroterapia en

cinta rodante a caballos con patologías locomotoras y neurológicas.

LAS HIPÓTESIS que queremos comprobar son que, en comparación con el

ejercicio control (sin agua), el ejercicio en agua, dará lugar a: 1) Modificaciones en los

parámetros cinemáticos básicos del tranco; 2) Mejorará la coordinación motora,

incrementando los índices de simetría y regularidad y 3) Al aumentar el rango de

movimiento de las articulaciones distales del miembro, como han comprobado otros

autores (Méndez-Angulo et al., 2013), el ejercicio en agua aumentará la fuerza de

propulsión del animal, lo cual haría que el treadmill acuático fuera un método a

considerar para entrenar caballos de deporte.

3. MATERIAL Y MÉTODOS

3.1. Caballos

Se han estudiado 6 caballos adultos, 4 machos castrados y 2 hembras. De estos

caballos, 4 pertenecían al Centro de Medicina Deportiva Equina CEMEDE de la

Universidad de Córdoba y 2 de ellos, eran de propietarios privados que tenían a los

caballos en el Centro para su entrenamiento. En este caso, los propietarios aceptaron la

inclusión de los animales en el estudio.

Todos los caballos eran adultos, con una edad media de 10,67±2,76 años

(rango de edad, 7 y 14 años) y un con un peso medio de 458,3±19,83 (rango entre 400

y 496 kg). En cuanto a la raza, 3 eran cruzados, 2 eran angloárabes y 1 PRE.

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Todos los animales estaban adaptados al treadmill acuático, al haber sido

ejercitados de forma regular durante los 3 meses anteriores al estudio, bien formando

parte de su entrenamiento (caballos externos), bien formando parte de otros trabajos de

investigación (caballos pertenecientes del CEMEDE). El nivel de entrenamiento de los

caballos era variable, desde bajo hasta alto (competición en pruebas de resistencia).

3.2. Ejercicio en treadmill acuático

Todos los animales fueron pesados de forma previa al ejercicio y fueron

ejercitados en el treadmill acuático1(Fotografía 1).

Fotografía 1. Imagen del treadmill acuático (Imagen tomada en el Centro de

Medicina Deportiva Equina CEMEDE de la Universidad de Córdoba).

En cuanto al procedimiento seguido, primero, se preparó al animal,

cepillándole de forma intensa y sobre todo, lavando las extremidades con jabón y los

cascos con un limpiacascos. La limpieza del animal es esencial, por un lado, para que

el agua se mantenga limpia y transparente y en segundo lugar, para evitar la

transmisión de patologías en caso de animales con pequeñas heridas cutáneas que 1Treadmill acuático Activo-medGmBH©, Aqua-Line de Luxe. Mechtersen, Alemania

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pasen desapercibidas, si bien no es recomendable introducir en el treadmill acuático

animales con lesiones cutáneas.

A continuación, se procedió a la colocación del acelerómetro2 en la región

esternal del animal, en el centro de gravedad del mismo (Fotografías 2 y 3)

Fotografía 2. Colocación del acelerómetro en la zona esternal del animal, próxima a

su centro de gravedad

Fotografía 3. Vista frontal del acelerómetro en posición esternal

Igualmente, para evitar la contaminación fecal, se colocó un arnés desarrollado

para la recogida de heces tras la defecación (fotografía 4).

2Acelerómetro Centaurometrix, Equimetrix©, EvryCedex, Francia

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Fotografía 4. Preparación de un caballo para entra

colocación de un arnés para recogida de heces, con la finalidad de evitar l

contaminación fecal en el agua.

El ejercicio en treadmill

de 6 km/h. Todos los caballos re

(Fotografía 5), con el agua a nivel de la articulación metacarpofalangiana (MCF)

(Fotografía 6) y con el agua a nivel del carpo (C)

cuadrado latino.

Fotografía 5. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuá

15

. Preparación de un caballo para entrar en el treadmill acuático, con

colocación de un arnés para recogida de heces, con la finalidad de evitar l

contaminación fecal en el agua.

treadmill acuático, se realizó al paso, a una velocidad constante

de 6 km/h. Todos los caballos realizaron tres sesiones de treadmill: control, sin agua

, con el agua a nivel de la articulación metacarpofalangiana (MCF)

con el agua a nivel del carpo (C) (Fotografía 7), siguiendo un

lo durante un ejercicio en treadmill acuático, sin agua (control)

r en el treadmill acuático, con

colocación de un arnés para recogida de heces, con la finalidad de evitar la

al paso, a una velocidad constante

control, sin agua

, con el agua a nivel de la articulación metacarpofalangiana (MCF)

, siguiendo un

tico, sin agua (control)

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Fotografía 6. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuático con agua a nivel de

la articulación metacarpofalangiana (MCF) o menudillo

Fotografía 7. Caballo durante un ejercicio e

carpo (C).

Los 6 animales llevaron a c

ya que ésta es la duración que se recomienda para una sesión de rehabilitación, si bien

hasta este momento, no se ha comprob

al., 2010; Firshmanet al., 2015). Debido a que se

16

. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuático con agua a nivel de

la articulación metacarpofalangiana (MCF) o menudillo.

. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuático con agua a nivel del

Los 6 animales llevaron a cabo una sesión de ejercicio de 30 min de duración,

ya que ésta es la duración que se recomienda para una sesión de rehabilitación, si bien

hasta este momento, no se ha comprobado que sea la duración más correcta (

Firshmanet al., 2015). Debido a que se requerían 10 min para llenar el

. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuático con agua a nivel de

n treadmill acuático con agua a nivel del

0 min de duración,

ya que ésta es la duración que se recomienda para una sesión de rehabilitación, si bien

ado que sea la duración más correcta (Borgia et

requerían 10 min para llenar el

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17

treadmill con el nivel de agua máximo utilizado en este estudio (a nivel C), la duración

total del ejercicio, en todos los casos, fue de 40 min (10 min de llenado de agua + 30

min de ejercicio). En el caso control, el caballo fue ejercitado durante 40 min, sin

agua.

Todos los días de estudio, se registró la temperatura ambiental (TA, ºC), la

humedad relativa (HR, %)3 y la temperatura del agua del treadmill (Tagua, ºC).

3.3. Registro y procesamiento de los parámetros acelerométricos

Como se indicó en el apartado 3.2., los animales llevaron un acelerómetro4,

colocado en la zona esternal. Este acelerómetro tiene un rango de aceleración de ±10 g

y una sensibilidad de 16,4m V/g. La g corresponde a la gravedad, que indica la fuerza

con la que golpea la masa suspendida. El registro acelerómetro muestra una continua

recogida de datos, representando gráficamente la aceleración del movimiento.

La gráfica está compuesta por dos ejes de coordenadas (X,Y). En el eje de la Y

representa la tensión (mV) o fuerza (g) y en el eje de la X se representa el dominio de

la frecuencia y/o tiempo expresado como Herzios (Hz) (Fig. 2), una vez hecha la

transformación a este dominio mediante la ecuación Transformada de Fourier (FFT:

Fast Fourier Transformation).Todos estos datos se recogieron a través de registrador

de datos que almacena la información de manera continua durante el ejercicio o test y

al final de éste se transfirió toda la información a un ordenador para su análisis

mediante un software científico.

3Estación meteorológica AllWeather, OregonScientific© 4Acelerómetro Centaurometrix, Equimetrix©, EvryCedex, Francia

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Figura 2. Se muestra una onda, representando un ciclo completo en un periodo de

tiempo (1 Hz=1 ciclo completo)

Se procedió a la descarga de

procesamiento posterior con un programa informático

Figura 3. Software informático utilizado para el procesado de los datos del

acelerómetro

5Equimetrix software©, EvryCedex, Francia

Te

nsi

ón

(m

V)

18

. Se muestra una onda, representando un ciclo completo en un periodo de

tiempo (1 Hz=1 ciclo completo).

descarga de los datos registrados durante el ejercicio

procesamiento posterior con un programa informático5 (Fig. 3 y 4)

. Software informático utilizado para el procesado de los datos del

©, EvryCedex, Francia

Frecuencia (Hz)

. Se muestra una onda, representando un ciclo completo en un periodo de

los datos registrados durante el ejercicio, con un

. Software informático utilizado para el procesado de los datos del

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19

Figura 4. Muestra de un registro de acelerometría al paso (procedente de un caballo

con el agua hasta el carpo), Velocidad de registro: 6 km/h

3.4. Parámetros acelerométricos

Las variables medidas mediante la técnica de acelerometría han sido descritas

en numerosos estudios (Barrey et al., 1994; 1995; Biau et al., 2002; López-Sanromán

et al., 2012).

• Velocidad (m/s): En este caso, la velocidad ha sido fija, establecida en el

treadmill acuático (v= 6 km/h)

• Frecuencia de tranco (trancos/s).Se determina mediante la frecuencia del pico

principal del espectro de potencia calculada por la transformada rápida de

Fourier (FFT) de la señal de aceleración dorsoventral.

• Longitud del tranco (m): deducida de la relación entre la velocidad y la

frecuencia de tranco, siendo para una misma velocidad y mayor frecuencia de

tranco, la longitud inferior y viceversa.

������������� � =��� ����

�� �� ������� �

• Simetría y regularidad del tranco. La simetría refleja la similitud entre los

patrones de aceleración de los diagonales izquierdo y derecho, mientras que la

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20

regularidad evalúa la similitud entre los patrones de aceleración de los diversos

trancos.

• Desplazamiento dorsoventral (cm). Desplazamiento del centro de gravedad en

sentido dorsoventral, estimado a partir de la doble integración de la señal de

aceleración dorsoventral.

• Actividad o potencia dorsoventral (W/cm). Es la integral del espectro de

potencia obtenido mediante la FFT de la señal de aceleración dorsoventral.

Esta variable mide la actividad de suspensión y carga del miembro.

• Actividad longitudinal o potencia de propulsión (W/cm). Es la integral del

espectro de potencia de la señal de aceleración longitudinal y se utiliza para

medir la cantidad de desaceleración y aceleración a lo largo del eje

longitudinal.

• Actividad lateral o potencia mediolateral (W/cm). Es la integral del espectro de

potencia obtenida por la FFT de la señal de aceleración lateral. Mide la

cantidad de aceleración y desaceleración a lo largo del eje lateral.

• Potencia total (W/cm). Esta variable corresponde a la suma de cada uno de los

tres ejes anteriores, expresada como la integral del espectro de potencia

obtenida por la FFT. Los valores obtenidos reflejan kinesis corporales (Paquet

et al., 2003).

3.5. Estudio estadístico

Se han calculado los estadísticos básicos (media, desviación estándar, valores

mínimo y máximo) para cada uno de los parámetros estudiados, sin agua y para las dos

alturas de agua. Se ha comprobado la normalidad de las muestras mediante un test de

Kolmogorov-Smirnov. La mayoría de las variables no se han adaptado a una

distribución normal, de modo que se han utilizado métodos no paramétricos para

muestras repetidas. Concretamente, se ha utilizado la prueba H de Kruskal-Wallis.

De igual modo, se han calculado los estadísticos básicos y se ha llevado a cabo

un análisis de varianza ANOVA para evaluar las diferencias significativas entre los

parámetros ambientales (TA y HR) y la Tagua en los días en los que el ejercicio se

realizó a diferentes alturas de agua.

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21

El nivel de significación se ha establecido a nivel de p<0,05. El análisis

estadístico se ha realizado con el programa Statgraphs Centurion v. 10.0.

4. RESULTADOS

En la tabla 1 se presentan los valores medios de las condiciones ambientales y

de la Tagua los días de los tests. Como se indica en esta tabla, los días de los tests sin

agua, la temperatura ambiental fue superior y la humedad relativa fue inferior en

comparación con los días de los tests con agua hasta la articulación MCF y el C. Por

otro lado, no se han observado diferencias significativas en la Tagua entre los días de

ejercicio con agua a los dos niveles (MCF y C).

Parámetro Unidades Control MCF C Valor P

TA ºC 21,08±3,08 a

(17,5-24,6)

18,47±3,32b

(15,1-24,6)

18,98±2,46b

(15,6-22,0)

0,020

**

HR % 51,00±15,42 a

(30-70)

63,00±11,46b

(42-76)

57,50±14,31b

(35-77)

0,041

*

Tagua ºC 18,77±1,53 a

(17,0-21,0)

19,00±1,19 a

(17,00-20,00

0,612

n.s.

Tabla 1. Valores medios, desviación estándar y valores mínimo y máximo (entre

paréntesis) de las condiciones ambientales (TA, temperatura ambiental; HR, humedad

relativa) y Tagua, temperatura del agua, los días de los ejercicios en treadmill

acuático a diferentes alturas de agua (sin agua, control; con el agua a nivel de la

articulación metacarpofalangiana, MCF; con el agua a nivel del carpo, C)

(superíndices diferentes indican diferencias significativas a nivel de p<0,05); n.s. no

significativo

En la siguiente tabla (Tabla 2) se describen los valores medios, desviación

estándar, y los valores mínimo y máximo, para los parámetros cinemáticos básicos del

tranco (frecuencia y longitud de tranco), regularidad y simetría, para las tres alturas de

agua.

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22

Parámetro Unidades Control MCF C Valor P

Frecuencia

de tranco

Trancos/s 0,959±0,070 a

(0,88-1,07)

0,940±0,074a

(0,83-1,07)

0,877±0,070b

(0,78-1,03)

0,0031

**

Longitud de

tranco

m 1,745±0,125 a

(1,56-1,89)

1,782±0,134 a

(1,56-2,01)

1,911±0,143 b

(1,62-2,14)

0,0014

**

Regularidad 191,9±56,8 a

(164-262)

182,9±48,09 a

(155-245)

192,7±38,7 a

(141-176)

0,798

n.s.

Simetría 174,8±43,08 a

(112-258)

169,9±43,6 a

(109-289)

169,9±43,6 a

(109-289)

0,336

n.s.

Tabla 2. Valores medios, desviación estándar y valores mínimo y máximo (entre

paréntesis) de los parámetros cinemáticos del tranco, regularidad y simetría en 6

caballos ejercitados al paso en treadmill acuático a diferentes alturas de agua (sin

agua, control; con el agua a nivel de la articulación metacarpofalangiana, MCF; con

el agua a nivel del carpo, C) (superíndices diferentes indican diferencias significativas

a nivel de p<0,05); n.s. no significativo

Como se puede apreciar en la tabla 2, los caballos con el agua hasta el carpo

mostraron una menor frecuencia de tranco y por tanto, una mayor longitud de tranco,

en comparación con los valores control y con el agua hasta la articulación MCF. No se

han hallado diferencias significativas entre los valores basales y el agua a nivel de la

articulación MCF para estos dos parámetros. Por otro lado, no se han detectado

diferencias en los parámetros de regularidad y simetría entre los tres niveles de agua.

En la tabla 3, se muestran los valores medios de desplazamiento dorsoventral y

de potencia para las diferentes alturas de agua.

Page 23: TRABAJO FIN DE GRADO EN VETERINARIA - UCO · una fase de oscilación o balanceo (cuando el miembro no está en contacto con el suelo) y una fase de suspensión (cuando ninguno de

23

Parámetro Unidades Control MCF C Valor P

Desplazamiento

dorsoventral

cm 3,056±0,99 a

(2,0-5,0)

3,500±0,92 b

(2,0-5,0)

3,944±1,05 c

(2,0-6,0)

0,035

*

Potencia

dorsoventral

W/cm 0,906±0,189 a

(0,6-1,3)

1,378±0,404 b

(0,7-1,9)

2,178±0,786 c

(1,0-3,6)

0,000

***

Potencia de

propulsión

W/cm 2,333±0,511 a

(1,4-3,2)

2,422±1,162 a

(1,2-5,4)

2,606±1,100 a

(1,2-5,1)

0,694 a

n.s.

Potencia

mediolateral

W/cm 2,428±1,327 a

(1,3-6,1)

1,767±0,656 a

(1,0-3,1)

2,761±1,539 a

(0,8-6,0)

0,057

n.s.

Potencia total W/cm 5,500±1,645 a

(3,4-8,6)

5,670±1,140 a

(4,0-8,9)

7,400±2,831 b

(3,9-13,2)

0,011

*

Tabla 3. Valores medios, desviación estándar y valores mínimo y máximo (entre

paréntesis) del desplazamiento dorsoventral y de las potencias, dorsoventral, de

propulsión, mediolateral y total, en 6 caballos ejercitados al paso en treadmill

acuático a diferentes alturas de agua (sin agua, control; con el agua a nivel de la

articulación metacarpofalangiana, MCF; con el agua a nivel del carpo, C)

(superíndices diferentes indican diferencias significativas a nivel de p<0,05); n.s. no

significativo

El desplazamiento dorsoventral expresado en cm y la potencia de dicho

desplazamiento se incrementó progresivamente con la profundidad del agua. Por otro

lado, la potencia total fue significativamente superior cuando el agua estaba a nivel del

C, en comparación con el control y con el agua a nivel de la articulación MCF. La

potencia de propulsión o longitudinal no fue diferente significativamente en los tres

ejercicios. Finalmente, la potencia mediolateral mostró una tendencia no significativa

hacia valores más altos cuando el agua está a nivel del C.

5. DISCUSIÓN

En personas y en animales de experimentación con osteoartritis, se han

demostrado los efectos beneficiosos de la hidroterapia en forma de ejercicio en el agua

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(Waller et al., 2013; 2014; Barker et al., 2014; Bressel et al., 2014; Lu et al., 2015;

Bartels et al., 2016). Si bien durante muchos años, la osteoartritis ha sido la principal

patología en la que se ha prescrito terapia acuática, en la actualidad se está

investigando en animales de laboratorio, posibles usos beneficiosos en otras patologías

músculo-esqueléticas, muy comunes en seres humanos, como tendinopatías del tendón

de Aquiles (Rajabi et al., 2015).

Además de las patologías locomotoras, en la actualidad, el ejercicio acuático

está recibiendo una atención importante en personas con enfermedades muy diversas,

para mejorar la calidad de vida, la estabilidad motora, mantener la musculatura activa,

en aquellos casos en los que existe limitación para hacer ejercicio, entre otras muchas

condiciones. Así, en los últimos años, se ha demostrado su efecto positivo para

mantener la masa muscular en personas que han padecido accidentes

cerebrovasculares, cardiovasculares y fallo cardiaco (Neto et al., 2015; Zhang et al.,

2016), sometidas a diálisis (Dziubek et al., 2015), con fibromialgia (Pérez de la Cruz y

Lamberck, 2016), o con enfermedades metabólicas-endocrinológicas crónicas (Cugusi

et al., 2015), entre otras muchas condiciones patológicas.

La investigación sobre la terapia acuática, particularmente usando treadmills,

está en su inicio en el caballo, con algunos estudios en los últimos años (Scott et al.,

2010; King et al., 2013; Méndez-Angulo et al., 2013; Mooij et al., 2013; Nankervis et

al., 2015). Estas investigaciones van dirigidas fundamentalmente a la adaptación

locomotora del caballo en treadmill acuático, si bien, ninguna de ellas ha determinado

los parámetros acelerométricos. Por tanto, el presente estudio, es una investigación

pionera de la adaptación de las variables acelerométricas en caballos en treadmill

acuático, con el agua a diferentes niveles.

Hemos encontrado pequeñas variaciones en las condiciones ambientales,

fundamentalmente TA y HR, en los días en los que los caballos hicieron el ejercicio

con diferentes profundidades de agua. No obstante, la Tagua no varió. En nuestra

opinión, estas reducidas limitaciones no han ejercido ninguna influencia en los

resultados, si bien podrían ser determinantes de la respuesta fisiológica al ejercicio

impuesto. Variaciones más intensas a las que se han observado en nuestro trabajo,

podrían condicionar una distribución del flujo sanguíneo diferente, con desviación de

flujo sanguíneo hacia la piel para la termorregulación, con la consiguiente reducción

Page 25: TRABAJO FIN DE GRADO EN VETERINARIA - UCO · una fase de oscilación o balanceo (cuando el miembro no está en contacto con el suelo) y una fase de suspensión (cuando ninguno de

25

del aporte hacia el músculo, con consecuencias en la potencia muscular. De hecho,

recientemente se ha visto que las condiciones ambientales y la temperatura del agua en

el treadmill acuático varía el flujo de sangre hacia la musculatura propulsora,

cuantificado mediante termografía (Yarnell et al., 2014).

Los principales resultados a resaltar son los siguientes: 1) Los caballos con el

agua a nivel del C mostraron una reducción de frecuencia de tranco y por tanto, una

elongación del tranco, para mantener la misma velocidad, en comparación con los

otros niveles, control y MCF; 2) La simetría y la regularidad del tranco no parecen

verse afectadas por la altura del agua; 3) El desplazamiento dorsoventral, tanto

expresado en cm como en potencia, se incrementó progresivamente con la profundidad

del agua; 4) La potencia de propulsión longitudinal y la potencia mediolateral

mostraron una tendencia hacia un aumento con el agua a nivel del C, si bien no se

alcanzó la significación estadística; 5) La potencia total fue mayor cuando el ejercicio

se hacía con el agua a nivel del C.

Las modificaciones que hemos observado en la frecuencia y en la longitud del

tranco, en relación con la mayor profundidad del agua, con una reducción de la

primera variable y un descenso de la segunda (con velocidad constante), coinciden con

los resultados presentados previamente por Scott et al. (2010) y Méndez-Angulo et al.

(2013). Estos autores utilizaron técnicas de medición diferente a la usada en la

presente investigación, concretamente llevaron a cabo análisis cinemáticos en dos

dimensiones.

Los cambios en frecuencia y longitud de tranco en el treadmill acuático se han

atribuido a la flotabilidad en el agua, la cual ayuda a la elevación del miembro. De

hecho, Méndez-Angulo et al. (2013) observaron que estas adaptaciones al ejercicio en

agua de los parámetros cinemáticos básicos del tranco se asociaban con un incremento

de la fase de suspensión y del arco de flexión del miembro, como consecuencia directa

del aumento del rango de movimiento de las articulaciones distales del miembro. La

mayor flexión facilitaría una longitud de tranco superior y, por tanto, a la misma

velocidad, un descenso de la frecuencia de tranco.

Este resultado es importante, ya que algunos caballos de deporte podrían

beneficiarse de un aumento de flexión de los miembros y una mayor longitud de

Page 26: TRABAJO FIN DE GRADO EN VETERINARIA - UCO · una fase de oscilación o balanceo (cuando el miembro no está en contacto con el suelo) y una fase de suspensión (cuando ninguno de

26

tranco. En caballos de velocidad sobre distancias medias-largas (Barrey et al., 2001) y

en caballos trotones Standardbred (Barrey et al., 1995), el rendimiento en competición

depende de una longitud de tranco mayor. De hecho, el coste energético de la

locomoción viene determinado primariamente por la activación de los músculos y por

la producción de fuerza por unidad de tiempo, los cuales dependen en gran medida de

la frecuencia de tranco (Heglund y Taylor, 1988). Además, se ha documentado que la

fatiga y las cojeras reducen la frecuencia de tranco (Peham et al., 2001; Muñoz et al.,

2006; Riber et al., 2006; Wickler et al., 2006), si bien este resultado no coincide con lo

mostrado por otros autores (Valberg et al., 1986).

Por otro lado, una limitación del caballo PRE para doma es su reducida

longitud de tranco, y por tanto, elevada frecuencia (Barrey et al., 2002). Esta

característica, si bien es beneficiosa para los movimientos elevados, es negativa para

las extensiones de los miembros. De hecho, una frecuencia de tranco baja, junto con

otras características locomotoras, como un gran desplazamiento dorsoventral,

proporcionan una sensación de ‘elasticidad’, que condiciona un mejor perfil de doma

clásica según los jueces (Barrey et al., 2002).

Nuestros resultados sugieren que, se debería evaluar el entrenamiento en

treadmill acuático en caballos PRE de doma, para conseguir una mayor longitud de

tranco, siendo una investigación a desarrollar en un futuro. De igual modo, el ejercicio

en treadmill acuático podría ser muy útil para incrementar la longitud de tranco y

reducir la fatiga en caballos que competirán en pruebas de resistencia (raid y concurso

completo de equitación).

La regularidad, es decir la variabilidad entre trancos, es un parámetro muy útil

y de alta sensibilidad para valorar y cuantificar movimientos descoordinados, si bien

este parámetro se ve afectado por la velocidad (Barrey et al., 2001; 2002; Auvinet et

al., 2005; López-Sanromán et al., 2012). En nuestro caso, sin embargo, la velocidad se

ha mantenido constante, al ser los animales ejercitados en cinta rodante, por lo que no

es una influencia a considerar. En la presente investigación, ni la regularidad, ni la

simetría, se vieron afectadas por la altura del agua.

Por otro lado, podría pensarse que el ejercicio en agua resulta estresante para

los animales, provocando movimientos descompasados y disminuyendo estos índices,

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27

hipótesis que debe ser rechazada en base a los resultados obtenidos. Ello podría tener

dos justificaciones. En primer lugar, el ejercicio en treadmill acuático no implica

nadar. La natación podría ser más estresante, ya que el caballo no es una especie

nadadora por naturaleza, si bien la natación es una adaptación instintiva en la mayoría

de las especies terrestres. En el treadmill acuático, el animal apoya los miembros, por

tanto no tiene una flotación completa. En segundo lugar, los caballos estudiados

entrenaban de forma habitual en el treadmill acuático, estando completamente

adaptados a este ambiente. De hecho, previamente se ha demostrado que, los caballos

se encuentran adaptados a un ejercicio en treadmill acuático a partir del 6º minuto de

la tercera-cuarta vez que entran en dicho treadmill(Nankervis y Williams, 2006). Los

caballos de la presente investigación llevaban varios meses de entrenamiento, 2-3

días/semana, en el treadmill acuático. Su adaptación completa a dicho ambiente,

habría condicionado en parte este mantenimiento de los índices de simetría y

regularidad.

Nuestros datos de simetría y regularidad tienen varias repercusiones prácticas.

En primer lugar, y considerando que los caballos con cojera y con ataxia muestran

alteraciones de estos índices (Pourcelot et al., 1997; Auvinet et al., 2005; Church et al.,

2009; Thomsen et al., 2010), un incremento de los mismos a lo largo de un tratamiento

médico/quirúrgico/rehabilitador, demostraría el efecto beneficioso de la terapia. En

segundo lugar, valores bajos de simetría y regularidad (por debajo de 150), en

animales cojos o atáxicos, no implicarían que el animal tuviera un riesgo adicional de

experimentar un desequilibrio mayor si es ejercitado con el agua a mayor profundidad,

por lo menos hasta el codo. En tercer lugar, estos índices podrían tener efecto

diagnóstico de patologías locomotoras de intensidad leve (grado 1 sobre 5). Según

Buchner et al., (1996), la resistencia que ejerce el agua al movimiento, puede hacer

que las lesiones de intensidad leve sean clínicamente más evidentes que sobre tierra.

Sería interesante comprobar en el futuro si, el ejercicio de rehabilitación en el

treadmill acuático resulta en un incremento de los índices de regularidad y simetría en

caballos con lesiones locomotoras o neurológicas.

El aumento progresivo del desplazamiento y la potencia dorsoventral con la

profundidad del agua podría deberse a un mayor rango de movimiento articular

(Méndez-Angulo et al., 2013). Es lógico suponer que la forma más económica y fácil

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28

para el caballo de superar la profundidad de agua a nivel del C, es elevar a una altura

superior el miembro, resultando en un mayor desplazamiento y fuerza dorsoventral.

De este resultado derivan diversas aplicaciones prácticas. Se ha documentado que

existe una correlación positiva entre el desplazamiento dorsoventral y la puntuación

otorgada por los jueces en las competiciones de doma clásica (Barrey et al., 2002).

Asimismo, en caballos de salto exitosos, (Barrey y Galloux, 1997), se ha observado un

aumento en la potencia y desplazamiento dorsoventral, debido posiblemente a una

mayor flexión de las articulaciones distales de ambos miembros en el momento del

salto. En ambas disciplinas ecuestres, el ejercicio en treadmill acuático con alturas de

agua a nivel del C o superiores, podrían mejorar el desplazamiento dorsoventral,

parámetro que parece estar relacionado con éxito deportivo en ambas tipos de

competición (Barrey y Galloux, 1997; Barrey et al., 2002).

Por otro lado, el ejercicio en treadmill acuático con una profundidad a nivel del

C, sería beneficioso en caballos que presentan patologías crónicas de dorso, puesto que

promueven mayor desplazamiento dorsoventral y al mismo tiempo ayuda a ejercitar la

musculatura de la región. Sin embargo, en el caso de animales con compresiones

medulares a nivel dorsal, habría que tener cautela, para evitar agravar la lesión,

particularmente en fases agudas y en compresiones dinámicas.

Un resultado interesante de nuestra investigación es que, el ejercicio en

treadmill acuático, con el agua a nivel del C, resultó en un incremento de potencia, si

bien no en todos los casos se alcanzó la significación estadística. Un aumento de

potencia se asocia a una mayor actividad muscular y viceversa (López-Sanromán et

al., 2012). En este caso, optamos por colocar el acelerómetro en la zona esternal. Sería

muy interesante repetir esta experiencia con el acelerómetro localizado en la zona

lumbosacra, para evaluar si la respuesta a la mayor profundidad del agua es similar en

los miembros pelvianos. Si fuera así, una mayor profundidad de agua implicaría una

activación mayor del tercio posterior, esencial en la propulsión del animal en

movimiento, con importantes connotaciones prácticas, para rehabilitación del tercio

posterior y para entrenamiento.

En nuestra opinión, el incremento de potencia observado, sería muy favorable

para animales tras lesiones o cirugías, casos en los que se produce una pérdida de

fuerza muscular por atrofia por desuso. Además, estos animales se beneficiarían de un

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29

apoyo de intensidad inferior en la parte distal de los miembros, con una función

protectora sobre los mismos, en comparación con otras superficies (pista). No

obstante, habría que comprobar si este ejercicio tiene la suficiente intensidad como

para incrementar la potencia en caballos sanos en pleno entrenamiento.

6. CONCLUSIONES

En la presente investigación, se han evaluado las características locomotoras

mediante acelerometría, en caballos ejercitados en treadmill acuático, a diferentes

alturas: control, sin agua; a nivel de la articulación metacarpofalangiana (MCF) y a

nivel del carpo (C).

Las principales conclusiones que hemos encontrado son las siguientes:

PRIMERA CONCLUSIÓN. La mayor profundidad de agua (a nivel del carpo)

resultó en un descenso de frecuencia de tranco y por tanto, en una elongación del

tranco, para mantener la misma velocidad, modificación locomotora posiblemente

asociada al mayor rango de movimiento articular para superar el nivel del agua.

SEGUNDA CONCLUSIÓN. La regularidad, o variabilidad entre trancos, y la

simetría, o comparación entre bípedos diagonales, derechos e izquierdos, no

dependieron de la profundidad del agua.

TERCERA CONCLUSIÓN. El ejercicio con el agua a nivel del carpo

incrementó la potencia, y por tanto la fuerza muscular, en sentido dorsoventral y total.

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7. RESUMEN

Estudio acelerómetro al paso en caballos en treadmill acuático a diferentes alturas

de agua

Introducción. El ejercicio en treadmill acuático, como modalidad de hidroterapia, o

uso terapéutico del agua, se está imponiendo como técnica de rehabilitación en

caballos de deporte. Además, caballos élite, como los que han participado

recientemente en los Juegos Olímpicos de Río, incluyen en su programa de

entrenamiento el ejercicio en treadmill acuático. Hasta este momento, los estudios

biomecánicos realizados en treadmill acuático han evaluado los parámetros

cinemáticos básicos del tranco (frecuencia y longitud de tranco),y flexión, extensión y

rango de movimiento de las articulaciones, tanto distales del miembro como del dorso.

Objetivo. Describir, a partir de las variables acelerométricas, el patrón locomotor en

caballos ejercitados en treadmill acuático con agua a diferentes profundidades.

Hipótesis a comprobar: El ejercicio en agua dará lugar a: 1) Cambios en los

parámetros cinemáticos del tranco; 2) Mejorará la simetría y la regularidad; 3)

Aumentará la propulsión en los diversos ejes corporales.

Material y métodos. Se han estudiado 6 caballos adultos, adaptados al treadmill

acuático. Los animales realizaron sesiones de ejercicio de 40 min (30 min de ejercicio

y 10 min para llenado del treadmill), al paso, a una velocidad de 6 km/h. Se hizo un

cuadrado latino, en el que los animales fueron sometidos a ejercicio en el treadmill sin

agua (control), con agua a nivel de la articulación metacarpofalangiana (MCF) y del

carpo (C). Se colocó un acelerómetro, que registra la actividad en los tres ejes

corporales, en el esternón. Se midieron las siguientes variables: frecuencia y longitud

de tranco, simetría (comparación entre bípedos diagonales), regularidad (comparación

entre trancos), desplazamiento dorsoventral y potencia dorsoventral, longitudinal o de

propulsión, mediolateral y total.

Resultados. Los caballos con el agua a nivel del C mostraron una reducción de

frecuencia de tranco y por tanto, una elongación del tranco, para mantener la misma

velocidad, en comparación con los niveles control y MCF. La simetría y la regularidad

del tranco no se modificaron con la altura del agua. El desplazamiento dorsoventral, en

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31

cm y en potencia, se incrementó progresivamente con mayor profundidad del agua. La

potencia de propulsión longitudinal y la potencia mediolateral mostraron una

tendencia hacia un aumento con el agua a nivel del C, si bien no se alcanzó la

significación estadística. La potencia total fue mayor cuando el ejercicio se hacía con

el agua a nivel del C.

Conclusiones. La profundidad del agua induce una reducción de la frecuencia de

tranco, junto con un aumento de la longitud del tranco, desplazamiento dorsoventral y

potencias dorsoventral y total, sin modificar la simetría y regularidad del tranco. Estas

modificaciones deben tener en cuenta a la hora de diseñar un programa de

entrenamiento o de rehabilitación, según los objetivos a conseguir.

Palabras clave. Acelerometría. Biomecánica. Caballos. Cinta rodante acuática.

Ejercicio. Potencia.

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32

8. SUMMARY

Accelerometric study in horses at walk in water treadmill at different water

depths

Background. The use of water treadmill is being recognized as a method of physical

therapy for rehabilitation purposes in sport horses. Additionally, elite equine athletes,

such as Olympic horses, are subjected to water treadmill exercise as a part of their

training program. Up to now, the biomechanical studies performed in horses in water

treadmill have focused on the basic kinematic parameters of the stride (frequency and

length), as well as flexion, extension and range of movement in distal joints and back.

Objective. To describe the locomotor patter in horses exercised in water treadmill at

different depths using an accelerometer.

Hypothesis to check.It was hypothesized that, exercise in water treadmill would lead

to: 1) changes in kinematic parameters of the stride; 2) improvement on the symmetry

and regularity; 3) an increase on the propulsion power in the three body axes.

Material and methods. Six adult horses, adapted to the water treadmill, were subjected

to exercise sessions of 40 min of duration (30 min of exercise plus 10 min more to fill

the tank), at a walk, with a speed of 6 km/h. The study was designed as a latin square,

with the animals performing exercise in the water treadmill, without water (control),

with the water at the level of the metacarpal-phalangial joint (MCF) and at the carpus

(C). The horses wore a 3D accelerometer, fixed in the sternum, and the following

parameters were recorded: frequency and length of the stride, symmetry (comparison

between diagonal bipeds), regularity (stride-to-stride variability), dorsoventral

displacement, and dorsoventral, propulsion, mediolateral and total power.

Results. Horses with the water at the level of C experienced a reduction in stride

frequency and consequently, an increase in length, in order to keep velocity, compared

with no water (control) and water at the level of MCF joint. The dorsoventral

displacement, expressed in cm and in power, progressively increased with the water

depth. Although trends towards higher propulsion and mediolateral powers with

deeper water levels were found, the statistical significance was not achieved. Total

power was greater with the water at the level of C.

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33

Conclusions. Exercise at walk at deeper level of water in treadmill induced a reduction

in stride frequency, together with an increase in stride length, dorsoventral

displacement and dorsoventral and total powers, without changing symmetry and

regularity of the stride. These adaptations should be taken into consideration when

designing a training or rehabilitation program for an individual horse, according to the

aims pursued.

Key words. Accelerometry. Biomechanic. Exercise. Horse. Power. Water treadmill.

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10. AGRADECIMIENTOS

Quiero expresar mis agradecimientos a todo el equipo de CEMEDE que han prestado

ayuda en algún momento, especialmente a mi tutora Ana Muñoz Juzado quien ha hecho

posible que yo pueda realizar este trabajo prestándome su ayuda y compartiendo

conocimientos del mundo del caballo de deporte; a Cristina Castejón Riber, como

segunda tutora, y que me ha prestado sus conocimientos sobre medicina deportiva y

ayudándome cuando lo he necesitado; y a María Esgueva quien me ha ayudado a llevar

a cabo la parte experimental del estudio y enseñándome nociones teórico- prácticas muy

útiles. Agradecer también a mi familia, quien me ha apoyado durante toda la carrera y

que seguirán haciendo en mi futura vida profesional. No puedo dejar por nombrar a una

amiga muy especial, que también ha hecho posible en parte que yo pueda realizar este

trabajo, a Milagros Toscano Díaz. Y por último a una persona muy especial, que sabe

aguantarme lo inaguantable en los momentos malos y peores, y que me apoya en todo

momento, a Andrés Montilla Tejero.

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40

11. LISTADO DE TABLAS, FIGURAS Y FOTOGRAFÍAS

11.1. Listado de tablas

Tabla 1. Valores medios, desviación estándar y valores mínimo y máximo (entre

paréntesis) de las condiciones ambientales (TA, temperatura ambiental; HR, humedad

relativa) y Tagua, temperatura del agua, los días de los ejercicios en treadmill acuático a

diferentes alturas de agua (sin agua, control; con el agua a nivel de la articulación

metacarpofalangiana, MCF; con el agua a nivel del carpo, C) (superíndices diferentes

indican diferencias significativas a nivel de p<0,05); n.s. no significativo. (Pág. 21).

Tabla 2. Valores medios, desviación estándar y valores mínimo y máximo (entre

paréntesis) de los parámetros cinemáticos del tranco, regularidad y simetría en 6

caballos ejercitados al paso en treadmill acuático a diferentes alturas de agua (sin agua,

control, con el agua a nivel de la articulación metacarpofalangiana, MCF; con el agua a

nivel del carpo, C. (Pág. 22).

Tabla 3. Valores medios, desviación estándar y valores mínimo y máximo (entre

paréntesis) del desplazamiento dorsoventral y de las potencias, dorsoventral, de

propulsión, mediolateral y total, en 6 caballos ejercitados al paso en treadmill acuático a

diferentes alturas de agua (sin agua, control; con el agua a nivel de la articulación

metacarpofalangiana, MCF; con el agua a nivel del carpo, C).(Pág. 23).

11.2. Listado de figuras

Figura 1. Posición del transductor y orientación de los acelerómetros. (Pág. 6)

Figura 2. Se muestra una onda, representando un ciclo completo en un periodo de

tiempo (1 Hz=1 ciclo completo). (Pág. 18).

Figura 3. Software informático utilizado para el procesado de los datos del

acelerómetro. (Pág. 18).

Figura 4. Muestra de un registro de acelerometría al paso (procedente de un caballo con

el agua hasta el carpo), Velocidad de registro: 6 km/h (Pág. 19).

Page 41: TRABAJO FIN DE GRADO EN VETERINARIA - UCO · una fase de oscilación o balanceo (cuando el miembro no está en contacto con el suelo) y una fase de suspensión (cuando ninguno de

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11.3. Listado de fotografías

Fotografía 1. Imagen del treadmill acuático.(Pág. 13)

Fotografía 2. Colocación del acelerómetro en la zona esternal del animal, próxima a su

centro de gravedad.(Pág. 14).

Fotografía 3. Vista frontal del acelerómetro en posición esternal.(Pág. 14).

Fotografía 4. Preparación de un caballo para entrar en el treadmill acuático, con

colocación de un arnés para recogida de heces, con la finalidad de evitar la

contaminación fecal en el agua. (Pág. 15).

Fotografía 5. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuático a nivel control, sin agua.

(Pág. 15).

Fotografía 6. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuático con agua a nivel de la

articulación metacarpofalangiana (MCF) o menudillo. (Pág. 16).

Fotografía 7. Caballo durante un ejercicio en treadmill acuático con agua a nivel del

carpo (C). (Pág. 16).